/**
 * @author lztly 李振滔　Whuhan University Of Science and Technology
 * @作者 lztly 李振滔　武漢科技大學 計算機科學與技術2004級
 * @description 定義科學計算中用到的一些方法
 */

/**
 * 導入Vector類
 */
import java.util.Vector;

public class ScienceArith
{
	/**
	 * 功能:角度制轉換成弧度制
	 * @param x　傳入角度制參數
	 * @return
	 */
	public static double deg_to_rad( double x )
	{
		return Math.toRadians( x );
	}

	/**
	 * 功能:角度制轉換成梯度制
	 * @param x　傳入角度制參數
	 * @return
	 */
	public static double deg_to_grad( double x )
	{
		return x*10/9;
	}

	/**
	 * 功能:弧度制轉換成角度制
	 * @param x　傳入弧度制參數
	 * @return
	 */
	public static double rad_to_deg( double x )
	{
		return Math.toDegrees( x );
	}

	/**
	 * 功能:弧度制轉換成梯度制
	 * @param x　傳入弧度制參數
	 * @return
	 */
	public static double rad_to_grad( double x )
	{
		return Math.toDegrees( x ) * 10 / 9;
	}

	/**
	 * 功能:梯度制轉換成角度制
	 * @param x 傳入梯度制參數
	 * @return
	 */
	public static double grad_to_deg( double x )
	{
		return x * 9 / 10;
	}

	/**
	 * 功能:梯度制轉換成弧度制
	 * @param x 傳入梯度制參數
	 * @return
	 */
	public static double grad_to_rad( double x )
	{
		return Math.toRadians( x * 9 / 10 );
	}

	/**
	 * 功能：求x的雙曲正弦
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double sinh( double x )
	{
		return ( Math.pow( Math.E, x ) - Math.pow( Math.E, -x ) ) / 2;
	}

	/**
	 * 功能：求x的雙曲余弦
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double cosh( double x )
	{
		return ( Math.pow( Math.E, x ) + Math.pow( Math.E, -x ) ) / 2;
	}

	/**
	 * 功能：求x的雙曲正切
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double tanh( double x )
	{
		return sinh( x ) / cosh( x );
	}

	/**
	 * 功能：求x的反雙曲正弦
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double asinh( double x )
	{
		return Math.log( x + Math.sqrt( x * x + 1 ) );
	}

	/**
	 * 功能：求x的反雙曲余弦
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double acosh( double x )
	{
		return Math.log( x + Math.sqrt( x * x - 1 ) );
	}

	/**
	 * 功能：求x的反雙曲正切
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double atanh( double x )
	{
		return Math.log( ( 1 + x ) / ( 1 - x ) ) / 2;
	}

	/**
	 * 功能：求x以10為底的對數
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static double log10( double x )
	{
		return Math.log( x ) / Math.log( 10 );
	}

	/**
	 * 功能：求dms(將顯示數字轉換為“度－分－秒”格式)
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double dms(double n)
	{
		boolean neg=(n<0);

		n=Math.abs(n);
		double d=Math.floor(n);
		double m=Math.floor(60*(n-d));
		double s=(n-d)*60-m;

		double dms=d+m/100+s*0.006;
		if (neg)
			dms=-dms;
		return dms;
	}

	/**
	 * 功能：求inv+dms(將顯示的數值轉換為度的顯示格式)
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double invdms(double n)
	{
		boolean neg=(n<0);

		n=Math.abs(n);
		double d=Math.floor(n);
		double m=Math.floor((n-d)*100);
		double s=(n-d)*100-m;

		double deg=d+m/60+s/36;
		if (neg)
			deg=-deg;
		return(deg);
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求和sum
	 * @param v
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double sum(Vector v, int n)
	{
		return n > 0 ? Double.parseDouble(v.elementAt(n-1).toString()) + sum(v, n - 1) : 0;
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求平方和Inv+sum
	 * @param v
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double invsum(Vector v, int n)
	{
		double sum=0;
		for(int i=n;i>0;i--){
			sum+=Math.pow( Double.parseDouble(v.elementAt(i-1).toString()),2);
		}
		return sum;
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求平均值Ave
	 * @param v
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double ave(Vector v,int n)
	{
		double ave=0;
		ave=ScienceArith.sum(v,n)/n;
		return ave;
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求均方值Inv+Ave
	 * @param v
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double invave(Vector v,int n)
	{
		double ave=0;
		ave=ScienceArith.invsum(v,n)/n;
		return ave;
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求總體參數為n-1的標準差s
	 * @param v
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double stddeviation(Vector v,int n)
	{
		return Math.sqrt((ScienceArith.invsum(v,n)-n*Math.pow(ScienceArith.ave(v,n),2))/(n-1));
	}

	/**
	 * 功能：統計功能之求總體參數為n的標準差Inv+s
	 * @param a
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static double invstddeviation(Vector a,int n)
	{
		return Math.sqrt((ScienceArith.invsum(a,n)-n*Math.pow(ScienceArith.ave(a,n),2))/n);
	}
}